屈曲扩展论文-佟光军,胡知辉,于莉,唐彪

屈曲扩展论文-佟光军,胡知辉,于莉,唐彪

导读:本文包含了屈曲扩展论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:深水,海底管道,屈曲扩展,Ramberg-Osgood

屈曲扩展论文文献综述

佟光军,胡知辉,于莉,唐彪[1](2018)在《深水海底管道屈曲扩展非线性有限元分析》一文中研究指出基于ABAQUS对深水海底管道屈曲扩展进行了有限元分析。有限元分析采用Riks法,考虑Ramberg-Osgood材料非线性本构关系,模拟了在初始椭圆度缺陷下的系统压溃和屈曲扩展过程。通过有限元模拟对屈曲扩展压力与径厚比D/t关系进行了深入研究,并与DNVGL-ST-F101和API-RP-1111规范公式计算值进行比较,表明模拟分析所得各个海底管道径厚比D/t的屈曲扩展压力与DNVGL-ST-F101规范值相吻合,即使对于DNVGL-ST-F101超出规范公式适用范围的小径厚比(D/t≤15)的情况同样如此,表明在小径厚比条件下DNVGL-ST-F101屈曲扩展公式仍然适用。海底管道屈曲扩展有限元模拟方法和所得的结论对深水海底管道壁厚选择和止屈设计(尤其是小径厚比D/t≤15)有指导作用。(本文来源于《石油工程建设》期刊2018年05期)

李泽成,吴健,王纬波[2](2018)在《内外压力作用下复合材料夹芯圆柱壳的屈曲及面芯分层扩展研究》一文中研究指出文章采用有限元方法数值模拟了内外等压载荷作用下复合材料夹芯圆柱壳的稳定性及面板和芯体之间的分层扩展行为。数值研究结果表明夹芯圆柱壳的屈曲临界力与芯体的弹性模量和泊松比、芯体和面板厚度之比、分层大小等因素密切相关,而且在内外等压作用下夹芯圆柱壳的面芯分层在结构失稳前不会发生扩展。文中研究所得结论对潜艇夹芯轻外壳结构设计具有一定的参考价值。(本文来源于《船舶力学》期刊2018年10期)

杜洪雨,奚晓波,孟力华,董晓莉,罗贵骞[3](2018)在《含分层损伤的复合材料层压板后屈曲及低周疲劳分层扩展有限元模拟研究》一文中研究指出基于Abaqus软件建立3D层压板有限元模型,采用虚拟裂纹扩展技术(Virtual Crack Closure Technology,简称"VCCT")模拟分层界面。为接近真实物理模型,引入几何扰动。以含圆形分层区的层压板为研究对象,进行非线性后屈曲分层模拟。根据后屈曲分层扩展分析结果,以Paris模拟疲劳分层的萌生及扩展,研究复合材料低周疲劳特性。(本文来源于《玻璃钢/复合材料》期刊2018年06期)

祝奇枫[4](2018)在《含预制分层复合材料孔板屈曲及分层扩展研究》一文中研究指出碳纤维复合材料作为一种具有优良特性的新型复合材料,广泛应用于航空航天、船舶、交通、医疗器械等领域,为实现装备轻量化,提高结构效率提供了有效途径。但是,在生产制造、运输以及其他加工过程等环境中,复合材料层合结构在面外载荷作用下极易产生多种损伤,特别是不可见的分层损伤,严重威胁结构服役安全性。复合材料螺栓连接与修补过程中,在刀具进给力作用下,产生的孔边分层是复合材料制孔过程的常见损伤之一。目前研究者分别分析了中心孔和分层损伤对层合板承载能力的影响,缺乏中心孔与分层损伤对层合板失效行为的综合研究。本文以含分层损伤碳纤维复合材料孔板的失效过程为研究对象,采用实验与数值模拟相结合的研究方法,分析了压缩载荷作用下含孔层板的局部屈曲、整体屈曲和分层损伤扩展行为,研究了不同分层损伤对含孔层板失效行为以及结构临界承载能力的影响。首先,针对含孔层板内分层损伤形式多样及损伤不易测量的缺点,采用预埋人工分层的方式制备含特定分层缺陷的复合材料孔板试样。对制备的试样进行压缩加载测试,通过分级加载的方式辅以超声浸水C扫描无损检测设备,在记录试样屈曲形式的同时,观察试样层间的分层扩展现象并记录实验数据。结果表明在位移压缩加载形式下,几何中心含预埋分层缺陷的复合材料孔板屈曲模式为:初始受压、局部屈曲和整体屈曲。屈曲过程中分层扩展路径为:先沿试样宽度方向即与载荷垂直方向扩展,至贯穿试样宽度方向后再沿试样长度方向即与载荷平行方向继续扩展直至最终破坏。该工作为数值模拟研究提供了实验基础。其次,采用ABAQUS Standard模块建立有限元模型模拟分层扩展行为。复合材料试样采用体单元建模,预制分层的层间设置内聚力单元,并根据内聚力理论设置分层扩展的起始损伤准则和损伤扩展准则。将模拟结果与实验结果对比后发现,无论是在层合孔板屈曲临界载荷的计算方面,还是在分层扩展路径的预测方面,数值模拟结果能够很好地拟合实验结果,且误差均在15.9%以内,表明本文中提出的模型能够针对含分层复合材料孔板屈曲及分层扩展做出比较准确的预测。同时根据机理性分析可知,由于孔边存在应力集中且最大应力位于孔边与载荷垂直方向,因此在宽度方向首先发生分层扩展。产生初始分层时的剪切应力S_(13)大于I型剪切强度T_I,剥离应力S_(33)小于II型剪切强度T_(II),因此在分层的初始扩展阶段以I型破坏为主,分层扩展过程中剪切应力S_(13)大于I型剪切强度T_I,且剥离应力S_(33)为大于II型剪切强度T_(II),因此在分层的扩展过程中以混合型破坏模式为主。最后,针对分层损伤进行敏感性分析,研究了分层形状、尺寸和厚度方向不同层间位置的耦合分层对复合材料孔板的屈曲以及分层扩展的影响。结果表明,当分层的层间位置以及分层形状均相同时,分层的尺寸越大,临界屈曲载荷越小,且临界屈曲载荷下降越快,孔板极限承载能力越小,仅改变分层形状对屈曲模式和分层扩展模式无显着影响。当厚度方向存在耦合分层且分层位于层合板中性面同侧时,先是近表面处分层上部子层合板发生局部屈曲,随载荷的增加,模型发生整体屈曲直至最终失稳破坏,同时其分层扩展模式与单个分层的扩展模式相同;当分层位于层合板中性面两侧时,首先在距中性面较近的子层合孔板发生屈曲,然后是距中性面较远的子层合孔板发生屈曲,最后是整体的屈曲行为。本文研究成果能为复合材料结构损伤容限的确定提供一定的理论依据,对复合材料的应用提供基础支持。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2018-03-01)

白瑞祥,田辰光,郭振飞[5](2017)在《含分层损伤复合材料分层扩展屈曲研究》一文中研究指出利用有限元软件Abaqus对含分层损伤复合材料层合板进行屈曲分析,考虑了分层的不稳定扩展。采用Abaqus中基于损伤力学的内聚力单元来模拟层合板之间的胶层,并考虑复合材料的渐进损伤,分别预测了含不同半径、不同深度圆形分层层合板在压缩载荷下的后屈曲变形行为和临界承载力。结果表明:当分层半径较小时,半径的大小并不会明显的影响后屈曲变形形态以及临界承载力。在压缩载荷加载初期,不同分层的层合板初始刚度基本相同。当分层半径相同时,分层深度越大,则临界载荷力越小;且分层处在同一深度时,分层半径越大,其临界承载力相差越大。(本文来源于《中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集(A)》期刊2017-08-13)

姚宇地[6](2015)在《含预置分层层合板的分层扩展及其屈曲行为研究》一文中研究指出由于复合材料具有十分出色的材料性能,并且密度较小,因此在飞行器结构设计被大量使用。然而复合材料的屈曲分层及其分层扩展现象严重影响着复合材料结构的稳定性,因此对复合材料屈曲行为及其分层扩展的研究有着十分重要的意义。本文针对复合材料层合板设计了一系列的预置分层,包括不同分层位置、分层尺寸、分层大小以及分层数量等作为变量,设置预置分层,从而研究不同预置分层对层合板屈曲载荷、分层扩展及其疲劳寿命的影响。本文首先用PATRAN对含预置分层层合板进行数值模拟,得到其屈曲临界载荷,再取不同的的屈曲载荷的百分比加载,观察层合板的分层扩展趋势。然后再对无损伤层合板进行屈曲模拟,得到其屈曲临界载荷,与含预置分层层合板进行对比,分析其不同分层因素对复合材料层合板屈曲载荷和承载能力的影响。然后分别对无损伤复合材料层合板和含预置分层复合材料层合板进行压缩实验,得到其屈曲载荷,进行分析,再与数值模拟的结果进行对比分析。最后对含预置分层层合板进行疲劳实验,得到不同预置分层层合板的疲劳寿命次数,然后分析不同预置分层对层合板疲劳寿命的影响。从而得到如下结论:1、当预置分层尺寸、形状均相同时,预置分层距离层合板中心层越远,层合板承载能力下降越大,承载能力越弱。2、当预置分层位置、形状均相同时,预置分层的分层面积越大,层合板的承载能力下降越大,承载能力越弱。3、当预置分层尺寸、位置均相同时,预置分层为圆形的层合板比预置分层为矩形的层合板承载能力弱。4、预置分层的分层数目越多,层合板的承载能力下降越多,越容易发生屈曲。5、耦合预制分层中圆心位于试验件中心的圆形预置分层比预置分层位于边缘的矩形预置分层承载能力下降更多,更容易发生屈曲,从而破坏。6、预置分层层合板的扩展趋势为分层先沿着垂直加载方向进行扩展,然后再沿着平行加载方向进行扩展。7、含预置中央分层层合板的抗疲劳能力较强,对其施加80%屈曲载荷进行疲劳实验不容易引起它的分层扩展。含预置边缘分层层合板的抗疲劳能力较弱,对其施加80%屈曲载荷进行疲劳实验容易引起它的分层扩展。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-06-01)

刘银,张洪武,张盛,陈飙松,杨东生[7](2013)在《基于扩展多尺度有限元非均质材料的屈曲分析》一文中研究指出论文基于扩展多尺度有限元法(Extended Multiscale Finite Element Method,EMsFEM)实现了非均质材料的屈曲分析,算法通过构造代表体元[1,2](Representative Volume Element,RVE)的数值基函数,并考虑不同方向的耦合项,将代表体元位移场表示成数值基函数的线性组合,从而达到缩减自由度的目的;与传统层次多尺度相比,该方法能够方便进行升尺度和降尺度计算,得到材料细观尺度的应力结果.本文的扩展多尺度有限元屈曲问题的求解算法是在计算力学软件平台SiPESC上实现的,数值结果表明该方法的有效性和准确性,同时也为非均质材料非线性力学行为的数值模拟提供了一种有效的手段.(本文来源于《固体力学学报》期刊2013年S1期)

孙先念,王建立,刘杨,任明法[8](2013)在《Z-pins增强层合梁后屈曲分层扩展数值模拟研究》一文中研究指出分层损伤是层合复合材料结构的一种最主要的损伤形式,层合板内一旦存在分层损伤,这些分层就会在较低的面内压缩应变下发生失稳和扩展,从而引起结构失效,因此必须采取有效的措施来抑制分层的产生和扩展.目前,一种方法是在层合板内沿厚度方向嵌入Z-pins,以提高其较弱的层间断裂韧性.论文采用考虑一阶剪切的梁单元,结合Z-pins增强体单元,建立了Z-pins横向增强的含对称穿透分层的复合材料层合梁有限元模型,利用数值模拟分析了含分层的层合梁在压缩载荷作用下发生对称失稳时,Z-pins增强体对分层扩展的抑制作用,为进一步的实验研究做出预测.结果表明,复合材料层合梁在对称失稳的情况下,Z-pins增强体能够有效地抑制分层的扩展.(本文来源于《固体力学学报》期刊2013年S1期)

王猛,孙国民[9](2013)在《深水管道局部屈曲扩展及止屈器设计方法研究》一文中研究指出在外压作用下的屈曲扩展是管道的一种潜在的失效形式。在外压大于内压的条件下(如管道铺设过程中),管道设计中必须进行分析,以保证管道不发生屈曲扩展失效。而在深水海底管道工程中,外压作用下的失效通常是管道壁厚设计的控制工况。当屈曲扩展无法满足规范设计要求的情况下,通常使用止屈器使屈曲扩展在止屈器处停止,以避免管道全线压溃。对近年来管道屈曲扩展的设计方法进行详细的分析和研究,对深水管道局部屈曲设计提供指导。(本文来源于《第十六届中国海洋(岸)工程学术讨论会(下册)》期刊2013-08-04)

成正爱,姚卫星[10](2012)在《含分层损伤复合材料层合板后屈曲扩展分析》一文中研究指出在利用有限元对含分层损伤的层合板扩展进行分析时,往往子层在压缩载荷的作用下发生子层屈曲。本文将基于叁维的VCCT方法,加入对层板的线性屈曲分析来考虑子层屈曲对层合板中分层缺陷扩展的影响,给出了嵌入式分层在层板后屈曲分析的有限元分析流程。通过对算例的计算,此有限元流程可以较好的模拟分层的扩展行为,结果与实验对比可靠。(本文来源于《江苏航空》期刊2012年S1期)

屈曲扩展论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

文章采用有限元方法数值模拟了内外等压载荷作用下复合材料夹芯圆柱壳的稳定性及面板和芯体之间的分层扩展行为。数值研究结果表明夹芯圆柱壳的屈曲临界力与芯体的弹性模量和泊松比、芯体和面板厚度之比、分层大小等因素密切相关,而且在内外等压作用下夹芯圆柱壳的面芯分层在结构失稳前不会发生扩展。文中研究所得结论对潜艇夹芯轻外壳结构设计具有一定的参考价值。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

屈曲扩展论文参考文献

[1].佟光军,胡知辉,于莉,唐彪.深水海底管道屈曲扩展非线性有限元分析[J].石油工程建设.2018

[2].李泽成,吴健,王纬波.内外压力作用下复合材料夹芯圆柱壳的屈曲及面芯分层扩展研究[J].船舶力学.2018

[3].杜洪雨,奚晓波,孟力华,董晓莉,罗贵骞.含分层损伤的复合材料层压板后屈曲及低周疲劳分层扩展有限元模拟研究[J].玻璃钢/复合材料.2018

[4].祝奇枫.含预制分层复合材料孔板屈曲及分层扩展研究[D].武汉理工大学.2018

[5].白瑞祥,田辰光,郭振飞.含分层损伤复合材料分层扩展屈曲研究[C].中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集(A).2017

[6].姚宇地.含预置分层层合板的分层扩展及其屈曲行为研究[D].哈尔滨工业大学.2015

[7].刘银,张洪武,张盛,陈飙松,杨东生.基于扩展多尺度有限元非均质材料的屈曲分析[J].固体力学学报.2013

[8].孙先念,王建立,刘杨,任明法.Z-pins增强层合梁后屈曲分层扩展数值模拟研究[J].固体力学学报.2013

[9].王猛,孙国民.深水管道局部屈曲扩展及止屈器设计方法研究[C].第十六届中国海洋(岸)工程学术讨论会(下册).2013

[10].成正爱,姚卫星.含分层损伤复合材料层合板后屈曲扩展分析[J].江苏航空.2012

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